都说海运是最经济的运输方式,但是并没有一个很直观的数据来反映它到底有多经济,所以笔者想以我国自主设计建造的“明星船型”,40万吨矿砂船来举例。该船总长:360米,型宽:65米,型深:30.4米,设计吃水:22米,载重吨:40万吨,满载排水量超过50万吨。
至于为什么要选40万吨矿砂船?首先是因为它足够的大,排水量是航母的好几倍,这样能更好体现经济性,因为船舶的排水量越大,其单位重量的运输成本会越低;其次就是它的航速足够低,服务航速14节左右,由于船舶航速和功率差不多是3次方的关系,航速低所需功率小,所以会更加省油。
在确定了船型以后,就可以开始了。想要计算一艘船的油耗需要知道它的主机和辅机参数。这里笔者为了简化计算拿掉了辅机不考虑,仅计算主机油耗。查阅图纸得知,40万吨矿砂船之前用的主机是瓦锡兰7RT-flex82T船用柴油机,现在用的则是更加节能的绿色超长冲程系列柴油机7G80ME,额定功率为:32970kW,额定转速为:72r/min。
在知道了主机功率后,要计算主机的油耗,还需要知道燃油消耗率,笔者查表可知G80ME系列柴油机在额定工况下的油耗约为:167g/kWh。
有了这两个参数就很好算了。
功率 x 燃油消耗率 x 0.000001就可以得到主机每小时的油耗:32970x167x0.000001≈5.5吨。
接着算一天的油耗为:5.5×24≈132吨。
算到这里是否可以结束了呢?不是哦!这里需要给大家科普一个知识点,以上计算的每天油耗实际是船舶主机在100%功率(MCR)时的油耗,而实际船舶并不会用100%功率航行,因为要考虑风浪以及船壳附着了海生物时阻力增加等问题,需要预留一定的储备功率;还有就是降功率运行可以获得更好的经济性。
实际上船舶在选定主机以后,通常会选用主机额定功率的80%或85%作为船舶主机实际运行的功率(CSR)。这样为了获得40万吨矿砂船的实际油耗,笔者查阅了图纸,实际运行功率取的是85%。在确定了常用工况点后,主机厂一般还会对这个工况点进行优化,它的燃油消耗率要比额定功率时的更低。
所以它每天的油耗是:32970×85%x163x0.000001×24≈110吨。
现在算的结果就很接近实船的油耗了,看起来有点多,差不多一天一个加油站了。但是如果我们回到单位重量上的油耗来看,40万吨矿砂船的载重吨为40万吨,算下来,对应每吨的油耗就非常低了,算起来是非常省油的。(注:面对高油价,低运价,实际船舶运行时的功率可能只有额定功率的60%~80%,油耗会更低,这里就不再做谈论了)
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作者:小船人的梦想 2022年7月16号
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